给水排水——5、过滤.ppt

第五章过滤,1、过滤的基本概念2、滤池的构造3、滤池的过滤及反冲洗过程4、影响过滤的因素5、虹吸滤池和V型滤池6、滤池的运行管理,1、过滤的目的：去除沉淀或澄清后水中的剩余浊度。2、过滤的定义：沉淀后的水通过一层或几层滤料使水中残余的细菌和悬浮物质进一步去除的处理方法叫做过滤。3、过滤的机理：迁移：水流所挟带的颗粒脱离水流流线，向滤料颗粒表面靠近的过程。粘附：当杂质颗粒与滤料颗粒表面接近时，依靠力的作用附着于滤料表面的过程。,一、过滤的基本概念,滤速：快滤池、慢滤池冲洗方式：虹吸滤池、无阀滤池、普通快滤池、移动冲洗罩滤池、V型滤池等控制机能：无阀滤池、单阀滤池、双阀滤池、四阀滤池等滤层结构：单层、双层、单层等水力条件：重力式、压力式,4、滤池的分类：,（1）滤速：是衡量滤池生产能力的指标。它是指每平方米滤池面积在一小时内过滤的水量。V=Q/TF（单位m/h）一般812m/hV滤速m/hQ过滤水量mT过滤的时间hF滤池实际过滤面积m,6、评价滤池运行的技术指标：,（2）水头损失：滤池过滤时滤层上面水位与滤后水在集水管出口处的高差。（3）过滤周期：也称工作周期，滤池两次冲洗间隔的实际时间。一般1224H。（4）冲洗强度：单位滤池面积所需的冲洗水量。一般采用1215l/sm冲洗强度（l/sm）=冲洗水量（L）滤池面积（m）冲洗时间（s）,（5）膨胀高度：滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比称为膨胀率。一般45%膨胀率=滤层膨胀后厚度-膨胀前厚度100%膨胀前厚度（6）杂质穿透深度：在过滤中，自滤层表面向下某一深度，若所取的水样水质恰好符合滤后水水质要求，该深度称为杂质穿透深度。,1、池体：绝大多数为方型或长方形钢筋混凝土池子，也有钢板焊接的，如圆形的压力滤池。2、滤料层：一般由石英砂构成砂滤层，起去除水中悬浮物的作用。也可由石英砂和无烟煤组成双层滤料，也可由石英砂、无烟煤和矿石粒构成三层滤料。好的滤料层应具有截留悬浮物的容量大、滤后水的浊度低、反冲洗时容易下沉等性能。（1）滤料的选择：A、具有足够的机械强度B、足够的化学稳定性,二、滤池的构造,C、较大的孔隙率D、滤料来源方便，加工简便和廉价E、适当的级配组成所谓滤料的级配是指滤料粒径大小不同的颗粒所占的比例（重量百分比）。滤料的筛分：在生产上通常用两只筛子来选取滤料。例如我们单层滤料粒径一般选用孔径为0.5mm1.2mm，我们就用0.5mm和1.2mm孔径的两种规格的筛子重叠在一起进行分筛，去除大于孔径1.2mm和小于孔径0.5mm的砂粒，中间留下的就是我们要选用的规格。（孔径0.5mm和1.2mm）,以上的筛分方法不能反映孔径0.5mm1.2mm滤料的均匀程度。为了反映滤料的均匀程度，用一种叫K80的“不均匀系数”作为滤料级配的指标。K80=d80d10其中，d10叫有效直径，是指一定重量的滤料用一组标准筛子过筛时，其中通过10%滤料重量的筛孔直径；d80是指通过80%滤料重量的筛孔直径。,d10反映了细颗粒的直径，d80反映了粗颗粒的直径。K80是滤料通过80%颗粒的筛孔直径d80与通过10%颗粒的筛孔直径d10之比。K80越大表示粗细颗粒尺寸相差越远，滤料粒径也越不均匀，均匀性越差，下层含泥能力越低。滤料层上细下粗的现象严重，这对过滤和冲洗是很不利的：因为反冲洗时，为满足粗颗粒的膨胀要求，细颗粒可能被冲出滤池；若为满足细颗粒的膨胀要求，粗颗粒就得不到很好的清洗。为了提高滤层的过滤效率，一般采用双层、三层滤料和均匀粒径滤料。,3、承托层：位于滤料层下面的一层由小到大排列的砾石。作用：（1）支承滤料，保证滤料不进入配水系统和出水系统中；（2）均匀收集滤后水；（3）当滤池反冲洗时，起辅助均匀配水作用。4、配水系统：位于承托层下部，由大阻力穿孔管或其他形式配水系统构成，一方面均匀地集取滤后水引出池外，另一方面均匀地分配直下而上流入滤池的反冲洗水冲洗滤料层。,5、排水系统：包括排水槽和集水渠，把冲洗废水引出池外。在过滤时，还起到把待滤水均匀分布到滤池砂面的作用。6、管路系统：连接滤池与进出水总管、滤池与反冲洗设备以及冲洗水引出池外等各种管路系统。7、控制系统：控制阀门的启闭，使滤池按过滤要求或冲洗要求的过程操作。（现代已趋向于根据滤池运行程序实现自动控制）8、附属设备：冲洗泵、鼓风机、供气设备等。,三、滤池的过滤及反冲洗过程1、滤池的过滤,2、滤池的冲洗,四、影响过滤的因素：1、进水预处理效果（预处理效果好坏的标准是混凝过程的完善性和絮体的强度）2、滤速的影响在相同过滤条件下，滤速越大，杂质穿透深度也越打，滤层中杂质分布越均匀。相对而言，滤层可以发挥更大的作用。所以一般规定设计滤速为812m/h。3、滤料粒径的影响一般而言，滤料粒径越大，滤层中孔隙率也越大，相应杂质穿透深度也越深，滤层含污能力随之增大，工作周期延长等。,4、过滤方式的影响过滤方式有等速过滤、等压过滤和变速过滤三种，等速过滤和变速过滤相比较，在过滤条件相同的条件下，当平均滤速相等时，变速过滤比等速过滤要好一些。（虹吸滤池属于等速过滤；V型滤池属于变速过滤）5、水温的影响通常水温越低，滤层的截留能力低，杂质也容易穿透滤层，这是因为水温低，混凝效果不好，影响了进滤池的水预处理效果。6、浮游生物（藻类等）造成滤层堵塞,五、虹吸滤池和V型滤池1、虹吸滤池,2、V型滤池,1、滤池的运行操作：（1）运行前的准备工作A、新投产的滤池，在未铺设承托层之前，应放压力水以观察配水系统出流量是否均匀，孔眼是否堵塞。B、运行前必须检查各管道阀门是否正常，清除池中杂物。C、凡新铺设滤料的滤池和曾被放空过的滤池，应排除滤层中的空气。D、新铺滤料洗净后，还需对滤池消毒。消毒时克采用50100mg/l的氯水或漂粉精液浸泡24H,然后冲洗12次方可投运。E、新铺滤料的滤池均需至少连续冲洗两次，把滤料洗净。,六、滤池的运行管理,（2）投入运行：滤池运行的参数：A、滤后水浊度：控制在1-2NTUB、滤速：812m/hC、反冲洗强度：1215l/sm，冲洗历时57minD、初滤水浊度：主要控制冲洗结束后的排水浊度，降至20NTU以下E、滤层厚度：保持在6070cmF、运行周期：一般为824h（V型滤池一般为48h）,2、滤池技术参数的测定：（1）测定滤池的滤速A、含义：滤速是单位面积在单位时间内的过滤水量，一般用m/h表示，其含义是滤池在单位时间里水位下降的速度。B、意义：滤池工作了一段时间后，检查是否保持其原有的过滤速度，如果发现滤速达不到原有水平，说明滤层内孔隙率减小，可能由于以冲洗强度或冲洗历时不够，砂层有杂质堵塞。应适当提高反冲洗强度，回复滤池性能。,C、方法：先保持池内的水位在正常位置，然后关闭进水阀门，待水位稳定后，开启清水阀门至开足位置，同时按下秒表，测定滤池水位下降一定距离的时间，测定过程要重复23次。根据测定数据，计算其平均值，以减小测定误差。计算公式：滤速=池内水位下降距离（m）3600（m/h）测定所需时间（s）,（2）冲洗强度的测定A、含义：冲洗强度是指滤池的单位面积在单位时间里所耗用的冲洗水量。一般用l/sm表示。B、目的：检查滤池工作了一段时间后，冲洗强度是否有变化。对于一定的滤池滤料层